PL190647B1

PL190647B1 - Apparatus for washing the bottom of a liquid impounding reservoir in particular that used in rain water drainage and combined sewage system

Info

Publication number: PL190647B1
Application number: PL99333147A
Authority: PL
Inventors: Adam Kisiel
Original assignee: Politechnika Krakowska
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2005-12-30
Also published as: PL333147A1

Abstract

A device for washing the bottom of a liquid storage reservoir, particularly sewage from stormwater drainage and combined sewage systems, which has a washing chamber closed at the top and adhering to the wall of the storage chamber of the reservoir located opposite the bottom outlet. Through this wall, along the edge with the bottom of the storage chamber, outlet openings are leading via the sewer trap system. Under its ceiling, the washing chamber is connected with a source of negative pressure and with an automatic emptying process control system, which contains a pipe conduit mounted under the ceiling and hermetically connected with the vertical section of the impulse pipe whose end leads to the zone of the bottom level of the storage chamber on the side of the reservoir bottom outlet. It is characterised in that the sewer trap system of the outlets (8) has a cavity (13) leading to the surface of the bottom of the storage chamber (2); the pipe (10) of the emptying process control system has an additional vertical branching through the section of the aeration pipe (12), located in the storage chamber (2) at the wall separating (7) from the washing chamber (6) in the area of the elevation of the cavity (13). The aeration pipe (12) is hermetically connected with the pipe (10) via a load-reducing unit (ZO) and its length is selected so that, when the washing chamber (6) is full, the end of the aeration pipe (12) is located in the space of the cavity (13).

Description

Przedmiotem wynalazku jest samosterujące urządzenie do spłukiwania zanieczyszczeń wytrącających się na dnie zbiornika retencyjnego cieczy, zwłaszcza ścieków kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej.The subject of the invention is a self-steering device for rinsing off impurities deposited on the bottom of a liquid retention tank, in particular rainwater and combined sewage sewage.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 173 413 urządzenie do spłukiwania dna zbiornika jest rozwiązaniem samosterującym, bezobsługowym i nie wymagającym doprowadzania energii zewnętrznej. Urządzenie posiada zamkniętą od góry komorę płuczącą przylegającą do ściany komory retencyjnej zbiornika położonej naprzeciw otworu spustowego. Przez tę ścianę wzdłuż krawędzi z dnem komory retencyjnej wyprowadzone są poprzez układ syfonowy otwory wylotowe. W strefie podstropowej komora płucząca połączona jest ze źródłem podciśnienia oraz z samoczynnym układem sterowania procesem opróżniania. Układ opróżniający zaopatrzony jest w zamocowany pod stropem przewód rurowy, jednym końcem wprowadzony do komory płuczącej a drugim, pionowym odcinkiem rury impulsowej doprowadzony w strefę poziomu dna komory retencyjnej, po stronie otworu spustowego zbiornika. Ciecz w komorze płuczącej utrzymywana jest na zassanym poziomie dopóki poziom cieczy w komorze retencyjnej nie obniży się do stanu odsłonięcia końca rury impulsowej - co powoduje napowietrzenie komory płuczącej. Podczas spłukiwania wypływająca z komory płuczącej ciecz powoduje przesłanianie końca przewodu rurowego, co hamuje lub wstrzymuje proces płukania obniżając skuteczność procesu. W opisywanym rozwiązaniu wadę tą ma usuwać specjalne ukształtowanie przewodu rurowego w komorze płuczącej. W strefie podstropowej przewód rurowy ma kalibrowany otwór napowietrzający, następnie odgięty jest w kierunku dna, gdzie wyprowadzony zostaje syfonem do komory retencyjnej i zakończony odgięciem w dół. Przy takimThe device for rinsing the bottom of the tank, known from the Polish patent specification No. 173 413, is a self-steering, maintenance-free solution that does not require external energy. The device has a flushing chamber closed at the top adjacent to the wall of the reservoir retention chamber opposite the drain opening. Outlet openings are led through this wall along the edge with the bottom of the retention chamber through the siphon system. In the under-ceiling zone, the rinsing chamber is connected to a vacuum source and an automatic control system for the emptying process. The emptying system is equipped with a pipe mounted under the roof, with one end introduced into the rinsing chamber, and with the other, vertical section of the impulse pipe, led to the level zone of the holding chamber bottom, on the side of the tank drain opening. The liquid in the rinsing chamber is kept at the sucked level until the liquid level in the retention chamber drops to the point where the end of the impulse tube is exposed - which causes the rinsing chamber to become aerated. During rinsing, the liquid flowing from the rinsing chamber obscures the end of the tubing, which inhibits or stops the rinsing process, reducing the efficiency of the process. In the described solution, this disadvantage is to be removed by a special shape of the pipe in the rinsing chamber. In the sub-ceiling zone, the pipe has a calibrated venting hole, then it is bent towards the bottom, where it is led out through a siphon into the retention chamber and finished with a bend down. With such

190 647 rozwiązaniu zatrzymanie procesu płukania następuje tylko w sytuacji gdy zalany zostanie wlot do syfonu przewodu rurowego - a poziom ten narzucony jest przez projektanta.In this solution, the rinsing process is stopped only when the inlet to the pipeline siphon is flooded - and this level is imposed by the designer.

Celem rozwiązania jest dalsze zwiększenie skuteczności oczyszczania, przez wzrost stabilności parametrów strumienia oddziaływującego dynamicznie na zanieczyszczenia zalegające na dnie zbiornika.The aim of the solution is to further increase the effectiveness of the treatment by increasing the stability of the parameters of the stream that dynamically affects the contaminants lying on the bottom of the tank.

Istota wynalazku polega na tym, że układ syfonowy przydennych otworów wylotowych z komory płuczącej ma wnękę wyprowadzoną na powierzchnię dna komory retencyjnej a przewód rurowy układu sterowania opróżnianiem zaopatrzono w dodatkowe pionowe odgałęzienie odcinkiem rury napowietrzającej. Rura napowietrzająca usytuowana jest w komorze retencyjnej przy ścianie oddzielającej ją od komory płuczącej, w strefie rzutu pionowego wnęki, a z przewodem rurowym połączona jest szczelnie za pośrednictwem zespołu odciążającego. Długość rury napowietrzającej jest tak dobrana, że w stanie napełnionej komory płuczącej jej koniec znajduje się w przestrzeni wnęki.The essence of the invention consists in the fact that the siphon system of bottom outlets from the rinsing chamber has a recess led to the bottom surface of the retention chamber, and the drainage control conduit is provided with an additional vertical branch with an aeration pipe section. The aeration pipe is located in the retention chamber at the wall separating it from the rinsing chamber, in the area of the vertical projection of the cavity, and it is tightly connected with the pipe conduit by means of a relief device. The length of the ventilating pipe is selected so that in the state of the filled rinsing chamber its end is in the cavity.

W rozwiązaniu takim po spadku poziomu cieczy w komorze retencyjnej do stanu otwarcia wlotu do rury impulsowej następuje początek spłukiwania a jednoczesny wypływ cieczy z rury napowietrzającej powoduje jej uniesienie przez zespół odciążający. W sytuacji zatopienia falą spłukującą końca rury impulsowej nie zachodzi powstrzymywanie wypływu gdyż napowietrzanie komory spłukującej na stępuje przez uniesioną rurę napowietrzającą.In such a solution, after the liquid level in the retention chamber drops to the opening state of the inlet to the impulse tube, flushing begins and the simultaneous flow of liquid from the aeration tube causes it to be lifted by the unloading assembly. In the case of flooding with the flushing wave of the end of the impulse tube, the outflow is not stopped because the flushing chamber is aerated through the lifted aeration tube.

Korzystnym rozwiązaniem zespołu odciążającego jest wykonanie z elastyczną rurą falistą i odciążnikiem zawieszonym na dźwigni.An advantageous solution of the relieving device is the embodiment with a corrugated flexible pipe and a balancer suspended on a lever.

Uderzeniowe oddziaływanie strumienia płuczącego na rurę impulsową może być eliminowane przez zamocowanie jej również za pośrednictwem teleskopowego zespołu odciążającego. Napowietrzanie komory płuczącej dokonywane jest wtedy przez uniesione otwory końców obu rur: impulsowej i napowietrzającej.The shock effect of the rinsing stream on the impulse tube can be eliminated by securing it also via the telescopic relief device. The rinsing chamber is then vented through the raised openings of the ends of both pipes: impulse and aeration.

Zwiększona skuteczność i niezawodność procesu spłukiwania pozwala na stosowanie komór spłukujących o mniejszej pojemności, czego efektem jest obniżenie energochłonności procesu.Increased efficiency and reliability of the flushing process allows the use of flushing chambers with a smaller capacity, which results in lower energy consumption of the process.

Wynalazek objaśniony jest opisem przykładowego wykonania urządzenia do spłukiwania komory retencyjnej zbiornika, przedstawionego na rysunkach w ujęciu schematycznym. Na fig. 1 pokazany jest pionowy przekrój przez zbiornik z grawitacyjną komorą retencyjną i wbudowanym urządzeniem spłukującym, na fig. 2 i 3 zespół odciążający, odpowiednio w położeniu przed i w trakcie spłukiwania a na fig. 4 urządzenie spłukujące w zbiorniku z podciśnieniową komorą retencyjną.The invention is explained by the description of an exemplary embodiment of the device for flushing the reservoir retention chamber, shown in the drawings in a schematic view. Fig. 1 shows a vertical section through a reservoir with a gravity retention chamber and an integrated flushing device, in Figs. 2 and 3, a relieving device, respectively in the position before and during flushing, and in Fig. 4, a flushing device in a reservoir with a vacuum retention chamber.

Zbiornik retencyjny ma komorę przepływową 1, oddzieloną od komory retencyjnej 2 przegrodą przelewową, wyposażoną w strefie przydennej w otwór spustowy przesłonięty samoczynnym, jednokierunkowym zaworem klapowym 3. Za wór klapowy 3 otwierany jest różnicą ciśnień hydrostatycznych wyłącznie na kierunku do komory przepływowej 1. Ścieki dopływają kanałem wlotowym 4 a odprowadzane są przydennym kanałem wylotowym 5. Urządzenie spłukujące posiada zamkniętą od góry komorę płuczącą 6 i samoczynny układ sterowania jej opróżnianiem. Komora płucząca 6 przylega do ściany oddzielającej 7 komorę retencyjną 2 - położonej naprzeciw otworu spustowego z zaworem klapowym 3. Przez tę ścianę wzdłuż krawędzi z dnem komory retencyjnej 2 wyprowadzone są poprzez układ syfonowy otwory wylotowe 8. W strefie podstropowej komora płucząca 6 połączona jest ze źródłem podciśnienia 9, którego działanie sterowane jest sygnałami czujników poziomu ścieków·'. Układ sterowania opróżnianiem komory płuczącej 6 posiada zamocowany pod stropem przewód rurowy 10. Przewód rurowy 10 jednym końcem wprowadzony jest do strefy podstropowej komory płuczącej 6, a drugim w pobliże przegrody przelewowej w komorze retencyjnej 2. Do przewodu rurowego 10 szczelnie połączone są za pośrednictwem teleskopowych zespołów odciążających ZO dwa pionowe, skierowane w dół odgałęzienia. Jedno odgałęzienie usytuowane przy ścianie oddzielającej 7 stanowi rurę napowietrzającą 12 a drugie przy przegrodzie przelewowej - rurę impulsową 11. Koniec rury impulsowej 12 doprowadzony jest w strefę poziomu dna komory retencyjnej 2 po stronie otworu spustowego zbiornika. Układ syfonowy otworów wylotowych 8 z komory płuczącej 6 ma wnękę 13, wyprowadzoną na powierzchnię dna komory retencyjnej 2. W przestrzeń wnęki 13 wprowadzony jest koniec rury napowietrzającej 12. Obie rury: napowietrzająca 12 i impulsowa 11 połączone są szczelnie z przewodemThe retention reservoir has a flow chamber 1, separated from the retention chamber 2 by an overflow partition, equipped in the bottom zone with a drain hole covered by an automatic, one-way flap valve 3. The valve 3 is opened by the hydrostatic pressure difference only in the direction of the flow chamber 1. Wastewater flows through the channel the inlet 4 and are discharged through the bottom outlet channel 5. The flushing device has a flushing chamber 6 closed at the top and an automatic control system for its emptying. The rinsing chamber 6 adjoins the wall separating the retention chamber 2 - located opposite the drain opening with the flap valve 3. Through this wall along the edge with the bottom of the retention chamber 2 outlet openings are led through the siphon system 8. In the under-ceiling zone, the rinsing chamber 6 is connected to the source negative pressure 9, the operation of which is controlled by signals from sewage level sensors · '. The control system for emptying the washing chamber 6 has a pipe 10 mounted under the ceiling. The pipe 10 is led with one end to the under-ceiling zone of the washing chamber 6, and with the other end near the overflow barrier in the retention chamber 2. The pipe 10 is tightly connected by telescopic assemblies. two vertical, downward facing branches. One branch located at the separating wall 7 constitutes an aeration pipe 12, and the other one at the overflow partition - an impulse pipe 11. The end of the impulse pipe 12 is brought to the level zone of the bottom of the holding chamber 2 on the side of the tank drain opening. The siphon system of the outlets 8 from the washing chamber 6 has a recess 13, led to the bottom surface of the retention chamber 2. The end of the aeration pipe 12 is introduced into the space of the recess 13. Both the aeration 12 and impulse 11 pipes are tightly connected to the conduit

190 647 rurowym 10 za pośrednictwem teleskopowego zespołu odciążającego ZO. Zespół odciążający ZO posiada elastyczną rurę falistą 14 i odciążnik 15. Odciążnik 15 zawieszony jest na dźwigni dwuramiennej, połączonej na drugim końcu przez przegub z rurą odciążaną. Zespół odciążający ZO - zachowując swą funkcję - może być również wykonany jako uszczelniony układ teleskopowy z odciążeniem sprężynowym. Długość rury napowietrzającej 12 jest tak dobrana, że w stanie napełnionej komory płuczącej 6 koniec rury wnika w przestrzeń wnęki 13. Działanie urządzenia polega na zmianie ciężaru oddziaływującego na zespół odciążający ZO; przy wypełnionej komorze płuczącej 6 ciężar rury powiększony jest o ciężar wypełniającej ją cieczy. W momencie, gdy poziom ścieków w komorze retencyjnej 2 opadnie do rzędnej końca rury impulsowej 11 i umożliwiony zostaje dostęp do atmosfery - z rury impulsowej 11 zrzucona zostaje ciecz czego wynikiem jest uniesienie rury przez odciążnik 15 o skok Ahw wyznaczony ogranicznikiem górnym. Z niewielkim opóźnieniem następuje uniesienie rury napowietrzającej 12. Wypływ cieczy z komory płuczącej 6 nie jest ograniczany, oba końce rur są uniesione. Po wstrzymanie procesu płukania dna komory retencyjnej 2 może nastąpić tylko wtedy gdy zatopione zostaną wloty powietrza do rur impulsowej 11 i napowietrzającej 12. Poziom ponownego zatopienia wlotów rur 11 i 12 jest regulowany w zależności od potrzeby spowodowania wielokrotnego cyklu płukania. Poziom uniesienia wlotów powietrza do rur 11 i 12 decyduje zatem o jedno- lub wielokrotnym płukaniu dna komory retencyjnej 2.190 647 tube 10 via the telescopic relief device ZO. The relief device ZO has a flexible corrugated tube 14 and a balancer 15. The balancer 15 is suspended on a two-armed lever, connected at its other end to the relief tube by a joint. The ZO relieving unit - while maintaining its function - can also be made as a sealed telescopic system with spring relief. The length of the ventilating pipe 12 is selected such that, in the state of the filled rinsing chamber 6, the pipe end penetrates into the space of the cavity 13. The device operates by changing the weight acting on the unloading device ZO; with the washing chamber 6 filled, the weight of the pipe is increased by the weight of the liquid filling it. When the level of sewage in the retention chamber 2 drops to the ordinate of the end of the impulse tube 11 and access to the atmosphere is allowed - liquid is dropped from the impulse tube 11, which results in the pipe being lifted by the balancer 15 by a step Ahw determined by the upper stop. The aeration pipe 12 is lifted with a slight delay. The flow of liquid from the scrubbing chamber 6 is not restricted, both pipe ends are raised. After the process of rinsing the bottom of the retention chamber 2 is stopped, it can only take place when the air inlets to the impulse pipes 11 and the aeration pipes 12 are flooded. The level of re-flooding of the inlets of pipes 11 and 12 is regulated depending on the need to cause a multiple rinsing cycle. The level of elevation of the air inlets to the pipes 11 and 12 therefore determines whether the bottom of the retention chamber 2 is rinsed once or more.

Na figurze 4 pokazane jest urządzenie spłukujące zabudowane w zbiorniku z podciśnieniową komorą retencyjną. Spłukiwanie komory retencyjnej 2 przebiega według zasad opisanych powyżej.Figure 4 shows a flushing device installed in a tank with a vacuum retention chamber. The flushing of the retention chamber 2 follows the principles described above.

190 647190 647

ZO 12 10 2 ZO 9ZO 12 10 2 ZO 9

fig.4fig. 4

190 647190 647

fig.2 fig.3fig.2 fig.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Device for flushing the bottom of the retention tank, especially sewage from rainwater and combined sewage systems, with a flushing chamber closed at the top, adjacent to the wall of the retention chamber located opposite the drain opening, and through which the wall along the edge with the bottom of the retention chamber are led out through the system siphon-shaped outlet openings, while in the under-ceiling zone the rinsing chamber is connected to a vacuum source and an automatic emptying control system, which includes a pipeline mounted under the ceiling and tightly connected to the vertical section of the impulse pipe, the end of which is brought to the level zone of the bottom of the retention chamber on the opening side drain tank, characterized in that the siphon system of the outlet openings (8) has a recess (13) led to the bottom surface of the retention chamber (2), the conduit (10) of the emptying control system has an additional vertical branch with a section of the aeration pipe (12), used in the retention chamber (2) at the wall separating (7) from the rinsing chamber (6) in the area of the vertical projection of the cavity (13), the venting pipe (12) being tightly connected to the pipe conduit (10) via a relief assembly (ZO ), and its length is selected such that in the state of the filled rinsing chamber (6) the end of the aeration tube (12) is in the cavity of the recess (13).

2. The device according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the relieving device (ZO) has a flexible corrugated pipe (14) and a balancer (15).

3. The device of claim The method of claim 1 or 2, characterized in that the impulse tube (11) is sealed to the conduit (10) via a relief device (ZO).